γ-TiAl合金表面濺射Al-Al2O3梯度涂層的工藝及其抗高溫性能研究.pdf

1、γ-TiAl合金是一種新型輕質(zhì)高溫材料,密度是鎳基合金的一半,卻有與之相近的高溫力學(xué)性能,具有廣泛的應(yīng)用前景。但γ-TiAl合金在700℃以上的高溫環(huán)境中抗高溫腐蝕性能不足嚴(yán)重限制其實(shí)際應(yīng)用。
　　本課題為解決γ-TiAl合金抗高溫腐蝕性能不足的問(wèn)題,采用磁控濺射和擴(kuò)散處理技術(shù)在γ-TiAl合金表面制備Al/Al2O3梯度涂層。主要研究?jī)?nèi)容:
　　(1)不同工藝參數(shù)對(duì)磁控濺射Al涂層及反應(yīng)濺射Al2O3涂層的影響,擴(kuò)散工藝參

2、數(shù)對(duì)梯度層形成的影響。
　　(2)用 XRD、SEM及 EDS等分析技術(shù)分析涂層的相結(jié)構(gòu)、組織形貌及相應(yīng)元素分布。通過(guò)劃痕試驗(yàn)和顯微硬度實(shí)驗(yàn),分析涂層的基本力學(xué)性能;
　　(3)在不同溫度的箱式電阻爐中進(jìn)行氧化實(shí)驗(yàn)、熱震實(shí)驗(yàn)及 Na2SO4熔鹽腐蝕實(shí)驗(yàn)。用XRD、SEM及EDS等分析技術(shù)檢測(cè)高溫腐蝕后基體與涂層試樣的相結(jié)構(gòu)、組織形貌及相應(yīng)元素分布,剖析抗高溫氧化和抗熔鹽腐蝕機(jī)理。
　　結(jié)果表明:(1)磁控濺射Al涂層最

3、優(yōu)工藝參數(shù):功率130W,工作氣壓0.5Pa,極間距40mm, Ar流量30sccm,時(shí)間5h;(2)擴(kuò)散處理最優(yōu)工藝參數(shù):600℃擴(kuò)散5h;(3)反應(yīng)濺射 Al2O3最佳工藝參數(shù):功率130W,工作氣壓0.5Pa,極間距40mm,氬氧流量比7:1,時(shí)間2.5h;(4)涂層顯微硬度值1450HV0.1~1600HV0.1,基體硬度350HV0.1;涂層與基體結(jié)合力為40N;(5)高溫條件下,基體氧化層疏松,逐層氧化現(xiàn)象嚴(yán)重;致密的Al/